PX4/Pixhawk 教程 - uavcan v1 - libcanard传输层最简例子

介绍

上一篇主要是介绍libcanard的基础知识和函数，比较偏理论一点，这一篇呢主要注重于实践。主要解决以下问题：
（1）如何把uavcan v1编译到default标签
（2）如何直接调用uavcan的传输层，这样可以使用uavcan与普通的can设备（非uavcan）可以直接通信。

主要过程

如何让default标签支持uavcan v1

我们知道px4的编译有很多lable，比如default，optimized，test等，可以通过设置不同标签实现不同的编译配置。我们最常用的还是default标签，而default标签默认支持的是uavcan v0而不是uavcan v1，因此需要修改一些地方使得编译通过：

1. 修改boards/px4/fmu-v5下的default.cmake文件，注释掉原来的uavcan加入uavcan_v1。

px4_add_board(
	PLATFORM nuttx
	VENDOR px4
	MODEL fmu-v5
	LABEL default
	TOOLCHAIN arm-none-eabi
	ARCHITECTURE cortex-m7
	ROMFSROOT px4fmu_common
	IO px4_io-v2_default
	UAVCAN_INTERFACES 2
	#UAVCAN_TIMER_OVERRIDE 6
	SERIAL_PORTS
		...
	DRIVERS
		...
		tone_alarm
		# uavcan
		uavcan_v1

2. 添加can相关的配置，最简单的办法就是在boards/px4/fmu-v5/nuttx-config下新建default文件夹，并把boards/px4/fmu-v5/nuttx-config/uavcanv1下的文件复制到新建的文件夹下。

3. 使用编译指令开始编译

make px4_fmu-v5

出现任何奇怪的错误请用 make distclean指令清理后重新编译

编译成功的话可以下一步。

添加需要的功能到can发送队列

uavcan是新建了一个任务队列，然后在这个任务队列里处理其他任务发来的消息，并发送到can，这个任务有两个子队列是定周期的，有两个级别，一个是给传感器用的，10ms，一个是给执行器用的，1ms。

由于这里为了提供最简单的例子，所以就不管其他任务在，就在子队列里循环发送自定义的消息。

1. 新建/src/drivers/uavcan_v1/Actuators/test.hpp并添加以下内容：

#pragma once

#include <lib/perf/perf_counter.h>
#include <uORB/PublicationMulti.hpp>
#include <drivers/drv_hrt.h>

/// TODO: Allow derived class of Subscription at same time, to handle ESC Feedback/Status
class SendTest : public UavcanPublisher
{
public:

	SendTest(CanardInstance &ins, UavcanParamManager &pmgr) :
		UavcanPublisher(ins, pmgr, "test") { };

	~SendTest() {};

	void update() override
	{
		static int i = 0;
		// 一个周期10ms，100计数，差不多1HZ
		if(i++ > 100)
		{
			i = 0;
			CanardPortID arming_pid = static_cast<CanardPortID>(static_cast<uint32_t>(_port_id) + 1);
			// 数据包
			uint8_t arming_payload_buffer[8] = {0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07};
			// 包头信息，详情见上一篇介绍
			CanardTransfer transfer = {
				.timestamp_usec = hrt_absolute_time() + PUBLISHER_DEFAULT_TIMEOUT_USEC,
				.priority       = CanardPriorityNominal,
				.transfer_kind  = CanardTransferKindMessage,
				.port_id        = arming_pid,                // This is the subject-ID.
				.remote_node_id = CANARD_NODE_ID_UNSET,      // Messages cannot be unicast, so use UNSET.
				.transfer_id    = 0xa5,
				.payload_size   = 8,
				.payload        = &arming_payload_buffer,
			};
			// 添加到发送队列，原理详情见上一篇
			canardTxPush(&_canard_instance, &transfer);
		}
		
	};


private:
};

2. 在/src/drivers/uavcan_v1/Uavcan.hpp中include上述新建的文件，并在/src/drivers/uavcan_v1/Uavcan.hpp的最下方将新增的类添加到下面的节点信息中：

···
	NodeManager _node_manager {_canard_instance, _param_manager};

	SubscriptionManager _sub_manager {_canard_instance, _param_manager};

	UavcanGnssPublisher _gps_pub {_canard_instance, _param_manager};

	UavcanEscController _esc_controller {_canard_instance, _param_manager};
	// 新的类的实例化
	SendTest _SendTest {_canard_instance, _param_manager};
	// 把新实例化的对象添加的订阅列表中
	UavcanPublisher *_publishers[3] {&_gps_pub, &_esc_controller, &_SendTest};

	UavcanMixingInterface _mixing_output {_node_mutex, _esc_controller};

3. 然后就可以编译下载了：

make px4_fmu-v5 upload

4. uavcanv1默认是没有启动的，所以，需要上电后。连上nsh，然后敲入以下指令，启动uavcanv1:

uavcan_v1 start

也可以在配置文件中使能uavcanv1，这样会开机自动启动

5. 如果你有usb-can调试助手，或者其他任何可以查看can总线上发送数据的手段，上电后可以看到以下现象：